キャリブレーションの関連概念

ロボットの通信方式とは、ロボットがどのような方法でビジョンシステムと通信するかを指します。Mech-Mindビジョンシステムは、標準インターフェース通信、Adapter通信およびVizティーチング通信の3種類の通信方式をサポートしています。詳細については、通信方式の概要 をご参照ください。

カメラの取り付け方式とは、カメラがセルでどのように取り付けられているかを指します。一般的な取り付け方式は、Eye to Hand（ETH）とEye in Hand（EIH）です。また、カメラの視野を拡大したり、点群品質を向上させるために、プロジェクトによっては2台のカメラを設置することがあります。これをEye to Eye（ETE）と呼びます。

キャリブレーション画像と位置姿勢データの取得が自動化されているかどうかに基づいて、キャリブレーション方式は自動キャリブレーションと手動キャリブレーションに分かれます。手動キャリブレーションは操作が複雑なため、自動キャリブレーションを推奨します。

ロボットを接続した状態で、Mech-Visionが自動的にキャリブレーション経路を計画し、ロボットを計画した経路に移動させ、キャリブレーション画像と位置姿勢データの取得を行います。

ロボットを接続しない状態で、ロボットを手動で移動し、ユーザーより計画した経路に沿って移動またはキャリブレーション円にタッチし、ロボットの位置姿勢を手動で入力してキャリブレーション画像を撮影します。

キャリブレーションデータを取得するための方法を指します。Mech-Visionでは、標準キャリブレーション法とTCPタッチ法の2種類のデータ取得方法をサポートしています。

ロボットはソフトウェアで自動生成された経路点または手動で計画された経路点を順次移動し、各経路点でキャリブレーションボードの画像を撮影し、キャリブレーションボードの白い円を認識し、ロボットのフランジ位置姿勢を取得して最終的にキャリブレーションポイント行列を形成します。これにより、キャリブレーションボード、カメラ、ロボット間の関係が確立されます。この方法はシンプルで高いキャリブレーション精度を実現します。6軸または4軸ロボットに推奨されます。

三点法を使用してキャリブレーションボードの位置姿勢を確認した後、キャリブレーションボード、カメラ、ロボット間の関係を確立します。この方法は、ロボット動作空間が狭く、キャリブレーションボードが取り付けられない場合に場合に適しています。5軸またはその他のタイプのロボットに推奨されます。

内部パラメータとは、レンズの焦点距離や歪みなどのカメラ内部の基本的なパラメータを指します。通常、内部パラメータは出荷時にキャリブレーション済みであり、カメラに保存されています。

外部パラメータとは、ロボットとカメラとの位置姿勢の変換関係のことを指します。言い換えれば、ロボットのハンドとアイの関係なので、外部パラメータのキャリブレーションをロボットのハンド・アイ・キャリブレーションといいます。ロボットとカメラの相対位置姿勢はシーンによって異なるため、カメラとロボットのハンド・アイの関係を取得するには、現場でキャリブレーションを実行する必要があります。

キャリブレーションポイントとは、キャリブレーション中にカメラがキャリブレーションボードの画像を取得する際のロボットの位置姿勢を指します。標準キャリブレーション法でデータを取得する場合、キャリブレーションポイントはキャリブレーション経路における点となります。TCPタッチ法でデータを取得する場合、キャリブレーションボード上に3つの共線でないキャリブレーション円の中心をタッチした後に、キャリブレーションボードの画像を一回撮影することでデータを取得できます。

キャリブレーション円とは、キャリブレーションボード上の円形の特徴点のことを指します。キャリブレーション時には、ソフトウェアは取得されたキャリブレーションボードの画像（2D画像と深度画像）からキャリブレーション円の中心ピクセル座標およびカメラ座標系内の円心座標を計算します。その後、取得されたキャリブレーション円のデータに基づいて、カメラの外部パラメータを計算します。